Hochleistungs-HF-Erzeugung wird nicht nur für verschiedene drahtlose Kommunikationsanwendungen wie 4G- und 5G-Mobilfunk und Satelliten benötigt, sondern auch für Radar zur Luftraum- und Wetterüberwachung, Radar- und Kommunikationsstörung, Bildgebung, DC/DC-Wandlung und sogar HF-Heizung.

Diese Leistung wird vom HF-Leistungsverstärker (PA) geliefert, der letzten Verstärkungsstufe vor der Antenne, wobei jede Anwendung ihre eigenen Anforderungen an den PA in Bezug auf Frequenz, Bandbreite, Last, Leistung, Effizienz und Linearität stellt.

In der Kommunikation kann beispielsweise eine erhebliche HF-Leistung erforderlich sein, um die angestrebte Übertragungsreichweite zu erreichen. Eine typische zellulare Kommunikationsanwendung muss eine gute Signalabdeckung und Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung bei möglichst geringem Batteriestromverbrauch bieten. Dieses Zusammenspiel von Anforderungen führt zu Kompromissen bei der Entwicklung zwischen spektraler Effizienz, Linearität und Leistungseffizienz.

Diese HF-Leistung kann mit einer Vielzahl von Techniken oder Verstärkerbetriebsarten oder -klassen erzeugt werden. Jede Klasse unterscheidet sich in Bezug auf die Zeit, die der Transistor leitet, und die Form seiner Ausgangsspannungs- und Stromwellenformen sowie die daraus resultierenden einzigartigen Kompromisse.

Dieser Artikel ist der erste einer Serie, die diese Überlegungen auffrischen soll. Wir beginnen mit einer Einführung in die grundlegenden Wellenformen und betrachten die Leistung und Effizienz, die sie darstellen.